DA đề thi chinh phục dạng toán CLLX khi có sự xuất hiện của ngoại lực

D Lời giải chi tiết Bình luận Lời giải chi tiết Các ngoại lực tác dụng lên con lắc là trọng lực, phản lực, lực đàn hồi, lực ma sát.. Vị trí cân bằng mới của con lắc cách vị trí cân bằng

Trang 1

 Theo dõi Báo lỗi câu hỏi

Câu 1 ( ID:51405 ) Câu trắc nghiệm (1 điểm)

Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nhỏ có khối lượng 200g Lò xo có độ cứng 10 N/m hệ số ma sát trượt là 0,1 Ban đầu vật được giữ ở vị trí lò xo giãn 10 cm rồi thả nhẹ để con lắc dao động Lấy g = π = 10m/s Trong khoảng thời gian kể từ lúc thả cho đến khi tốc độ của vật bắt đầu giảm thì độ giảm thế năng là

40 mJ

A

32 mJ

B

28 mJ

C

46 mJ

D

Lời giải chi tiết Bình luận

Lời giải chi tiết

Các ngoại lực tác dụng lên con lắc là trọng lực, phản lực, lực đàn hồi, lực ma sát

Vị trí cân bằng mới của con lắc cách vị trí cân bằng khi không có ma sát một

đoạn là Δℓ (vị trí đó hợp lực tác dụng lên vật bằng 0)

Tại vị trí cân bằng mới thì

Do trọng lực cân bằng với phản lực nên ta có

Khi đến vị trí cân bằng mới thì tốc độ bắt đầu giảm

Thế năng đàn hồi ở vị trí ban đầu:

Thế năng đàn hồi khi tốc độ bắt đầu giảm:

0

Trang 2

Một con lắc lò xo đặt nằm ngang một đầu cố định, đầu kia gắn vật nhỏ Lò xo có độ cứng k = 200 N/m, vật có khối lượng m = 200 g Vật đang đứng yên ở VTCB thì tác dụng vào vật một ngoại lực có độ lớn không đổi 4 N dọc theo trục của lò xo trong quãng thời gian 0,5s Lấy g = π = 10m/s Khi ngừng lực tác dụng vật dao động với biên độ bằng bao nhiêu?

Độ giảm thế năng:

7 cm

A

5 cm

B

4 cm

C

6 cm

D

Vật đang đứng yên ở VTCB thì tác dụng ngoại lực nên ngay sau khi tác dụng ngoại lực thì vận tốc ở đó cũng bằng 0 => VTCB ban đầu sẽ trở thành vị trí

biên sau khi có ngoại lực tác dụng

Vị trí cân bằng mới của con lắc cách vị trí cân bằng khi không có ma sát một

đoạn là Δℓ (vị trí đó hợp lực tác dụng lên vật bằng 0)

Tại vị trí cân bằng mới thì

Do trọng lực cân bằng với phản lực nên ta có

0

Trang 3

Một con lắc lò xo nằm ngang gồm vật nặng tích điện q = 20 mC và lò xo có độ cứng k

= 10 N/m Khi vật đang nằm cân bằng, cách điện, trên mặt bàn ngang nhẵn, thì xuất hiện tức thời 1 điện trường đều E trong không gian bao quanh có hướng dọc theo trục

lò xo Sau đó con lắc dao động trên 1 đoạn thẳng dài 8 cm Độ lớn cường độ điện trường E là

Biên độ khi có lực tác dụng là A = ∆ℓ = 2cm

Như vậy vật bắt đầu chịu tác dụng của ngoại lực khi ở vị trí biên, sau 2,5T thì đến biên còn lại thì ngừng tác dụng lực => Vận tốc ngay sau khi ngừng tác

dụng lực cũng bằng 0, vậy tại đó là biên sau khi ngừng tác dụng ngoại lực

Biên độ khi ngừng tác dụng lực: A’ = 2A = 4cm (sau khi ngừng tác dụng lực thì VTCB là VTCB ban đầu nên cách biên đoạn 2A)

0

2.5.10 V/m

3.10 V/m

4.10 V/m

2.10 V/m

Lời giải chi tiết Video chữa bài Bình luận

Sau khi có điện trường thì biên độ của vật là A = L/2 = 4cm

Trang 4

Một con lắc lò xo gồm lo xo có độ cứng k = 20 N/m và vật nặng có khối lượng m =

200 g mang điện tích q = 40 mC Khi vật đang ở vị trí cân bằng người ta thiết lập một điện trường đều, vectơ cường độ điện trường hướng theo trục của lò xo và E = 5.10 V/m trong 0,005 s Coi trong khoảng thời gian đó vật chưa kịp dịch chuyển Biên độ vật sau đó là

Do con lắc bắt đầu chịu tác dụng lực điện khi đang ở VTCB và đang đứng yên nên sau khi có lực điện thì vị trí đó là vị trí biên VTCB mới cách VTCB cũ

một đoạn:

5

8 cm

A

10 cm

B

4 cm

C

5 cm

D

Ban đầu vật đang có vận tốc bằng 0

Gọi v là vận tốc của vật ngay sau khi tác dụng lực

Ta có độ biến thiên động lượng bằng xung của lực => mv - 0 = F.Δt

Trang 5

Con lắc lò xo đặt nằm ngang, không ma sát, độ cứng k = 100 N/m, vật có khối lượng

m = 1/π kg đang đứng yên tại VTCB Nén m một đoạn x = 2√3 cm rồi thả nhẹ, khi vật đến VTCB lần đầu tiên thì truyền cho vật 1 lực có cùng phương với vận tốc và độ lớn là 2N, sau 1/30 s thì vật cách VTCB ban đầu 1 đoạn x , sau 1/30 s tiếp theo vật cách VTCB ban đầu 1 đoạn x Tỉ số x /x là

Sau 0,005s ngừng tác dụng lực mà vật chưa dịch chuyển nên vẫn ở VTCB =>

v chính là vận tốc cực đại

2

1

1,50

A

0,80

B

0,67

C

1,25

D

20π√3cm/s

VTCB mới cách VTCB cũ một đoạn là

Vậy tại vị trí tác dụng lực thì vật có li độ x’ = 2cm, vận tốc 20π√3cm/s =>

Biên độ dao động mới của con lắc:

max

Trang 6

Con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang với k =10 N/m, chu kì T = 1s Khi vật đang ở vị trí cân bằng thì chịu tác dụng bởi lực có độ lớn không đổi dọc theo trục của lò xo F = 0,8 N trong 3,5s Biên độ dao động vật sau khi lực không tác dụng nữa là

Sau 1/30s = T/6s vật đến vị trí có li độ Sau 1/30s = T/6s tiếp theo vật đến biên dương A’

Vậy tỉ số x /x = 0,67.1 2

16 cm

A

8 cm

B

10 cm

C

12 cm

D

Ngoại lực tác dụng khi vật đang đứng yên ở VTCB nên VTCB ban đầu sẽ trở thành vị trí biên sau khi có ngoại lực tác dụng

Biên độ khi có lực tác dụng là A = ∆ℓ = 8cm

Vậy ngừng tác dụng lực khi ở biên còn lại, suy ra biên độ khi ngừng tác dụng lực: A’ = 2A = 16cm

0

Trang 7

Câu 7 ( ID:51411 )

Câu 8 ( ID:51412 )

Câu trắc nghiệm (1 điểm)

Một vật nặng m = 200 g treo vào 1 lò xo có độ cứng k = 80N/m, chiều dài tự nhiên l

= 24 cm Treo hệ vào trong 1 thang máy, cho thang máy đi lên nhanh dần đều với gia tốc a = 2m/s Chiều dài lò xo tại vị trí cân bằng là

Một con lắc lò xo thẳng đứng có độ cứng k =100N/m và vật có khối lượng m = 500g Ban đầu kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng một đoạn là 10cm rồi thả nhẹ cho nó dao động Trong quá trình dao động vật luôn chịu tác dụng của lực cản bằng 0,005 lần

0

2

27 cm

A

29 cm

B

26 cm

C

25 cm

D

Các lực tác dụng lên vật là trọng lực, lực đàn hồi và lực quán tính

Thang máy đi lên nhanh dần đều => vận tốc cùng chiều với gia tốc của vật và hướng lên => lực quán tính hướng xuống

Tại vị trí cân bằng tổng hợp lực tác dụng lên vật bằng 0 => F + P = F <=>

ma + mg = k.Δℓ

Chiều dài lò xo tại vị trí cân bằng là ℓ = ℓ + Δℓ = 24 + 3 = 27cm

0

Trang 8

Câu 9 ( ID:51413 )

trọng lượng của nó Coi biên độ của vật giảm đều trong từng chu kì, lấy g = 10m/s Tốc độ cực đại của vật là

Một con lắc lò xo gồm một vật có khối lượng m = 100 g gắn với 1 lò xo có độ cứng k

=10 N/m dao động điều hòa trên mặt sàn nhẵn, nằm ngang với phương trình x = 10cosωt Vào thời điểm t, vật m chịu thêm tác dụng của một lực F hướng dọc theo trục lò xo và có độ lớn không đổi F = 0,6 N Sau thời điểm đó vật m dao động trên quỹ đạo có chiều dài 16 cm Vật m bắt đầu chịu tác dụng của lực F khi nó cách O một đoạn

2

150 cm/s

A

50 cm/s

B

141cm/s

C

200 cm/s

D

F = 0,005P = 0,005mg = 0,005.0,5.10 = 0,025N

Δℓ = F /k = 0,025/100 = 2,5.10 m = 0,025cm

A’ = Δℓ - Δℓ = 10 – 0,025 = 9,975cm

c

0

8cm

A

4cm

B

Trang 9

Một con lắc lò xo dao động điều hòa dọc theo một trục Ox nằm ngang với chu kì T Nếu đưa con lắc lên xe đang chạy trên mặt đường nằm ngang với gia tốc 4m/s , con lắc vẫn dao động điều hòa và ta nhận thấy ở vị trí cân bằng mới cách vị trí cân bằng

cũ 1cm Bỏ qua mọi ma sát, chu kì dao động mới là

6cm

C

5cm

D

Ban đầu vật có biên độ A = 10cm

Biên độ mới A’ = 16/2 = 8cm

Giả sử vật bắt đầu chịu tác dụng của lực F tại vị trí A cách O một đoạn x, cách O’ một đoạn x’ thì xảy ra hai trường hợp:

TH1: vị trí tác dụng lực nằm về một phía so với O và O’ => x’ – x = Δℓ (1) TH2: vị trí tác dụng lực nằm giữa O và O’ => x’ + x = Δℓ (2)

Vận tốc trước và sau tác dụng lực k thay đổi, tần số góc không đổi nên ta có

Vậy x = 6cm, x’ = 0cm Vậy vật m bắt đầu chịu tác dụng của lực F khi nó cách

O một đoạn 6cm

0 0

2

Trang 10

0,314 s.

A

0,322 s

B

0,316 s

C

0,320 s

D

Con lắc sẽ chịu thêm lực quán tính có độ lớn F = ma = 4m (N)

Δℓ = 1cm = 0,01m0

Định dạng
Số trang	10
Dung lượng	394,03 KB